||
微生物群与运动的关系
肠道细菌数量受性别、遗传、年龄和种族(即不可改变的因素)以及宿主健康、体力活动、饮食和最终抗生素治疗等可改变因素的调节。运动对微生物组群有独特的影响,与饮食无关。体育锻炼与肠道微生物多样性的正向调节有关;运动可能改变肠道微生物组的潜在机制已经在动物和人体研究中进行了研究。由体育锻炼引起的肠道微生物群的改变是由于肠道转运时间、胆汁酸谱的改变、通过AMPK激活产生短链脂肪酸、调节Toll样受体(TLRs)信号通路、免疫球蛋白A(IgA)、B和CD4+T细胞的数量,以及减肥。经常运动可以减少热休克蛋白对热应激的反应,防止肠上皮细胞间紧密连接蛋白的破坏。因此,这项运动代表了一种刺激肠道的应激源,刺激有益的适应,提高肠道屏障的长期弹性。
运动对肠道菌群代谢的影响
在分析运动对微生物代谢产物产生的影响时,应考虑几个因素,如年龄、体脂和受试者的训练状况。锻炼的效果被放大,并且在生命早期就开始了;除了类杆菌的增加和厚壁菌群的减少外,身体活动通过细菌成分介导的宿主代谢的适应,促进年轻人比成年人更瘦的体重增加。这个年龄段运动促进的微生物种类有利于大脑功能的最佳发展。在一项分析40岁以下运动训练后活跃和久坐妇女的研究中,几种细菌分类群的变化与体重指数(BMI)显著相关。即使在运动后一段时间内,所有参与者的微生物群组成都发生了变化,但在瘦肉型受试者中,具有已知抗炎特性和产生短链脂肪酸能力的物种也更高。已发现运动员微生物群包含不同的微生物成分,这些微生物成分由维管内尔科、拟杆菌、普雷沃菌、甲烷杆菌和阿克曼菌的丰度升高所定义。研究发现,职业自行车运动员的能量和碳水化合物代谢所涉及的类群丰度(如普雷沃菌和史密斯甲烷杆菌)显著高于业余自行车运动员,并且与训练频率相关。在超重成年人中证明,经过六周富含纤维和全谷物的饮食后,普雷沃菌的丰度可以预测体重减轻,这表明在个体化营养策略中应考虑肠型以对抗肥胖。短链脂肪酸的产生,特别是丁酸盐,一种肠道健康的重要标志,在人类运动后增加。事实上,每周锻炼3小时或3小时以上的女性与久坐的女性相比,增加了产生丁酸的类群的相对丰度,特别是一些物种,如粪杆菌属、人蔷薇属和粘液性阿克曼菌属,以及粪球菌属。这些物种具有促进健康的作用。大量的A。以前曾在运动员的微生物群中描述过嗜粘蛋白,而低水平的嗜粘蛋白与炎症性肠病(IBD)患者的代谢紊乱(肥胖、代谢综合征和II型糖尿病)有关。此外,运动可能会对肠道粘液层产生积极影响,粘液层是粘膜相关细菌的重要底物,对肠道功能和脂质代谢有积极影响。F。prausnitzii还产生具有抗炎作用的代谢物。Coprococcus属是一种产丁酸盐的属,在活跃的女性中更为丰富,促进了一些与运动相关的健康影响。在另一项研究中,比较了在饮食控制下参与6周有监督的耐力运动计划的瘦成年人和肥胖成年人,发现只有在瘦的受试者中,丁酸产生的类群增加。此外,瘦成人粪便杆菌种类增加,而肥胖成人减少,类杆菌种类有相反的趋势,证实了体重指数的影响。有趣的是,在体重指数、饮食和年龄正常化后,有氧健身水平较高的个体中,丁酸盐产生类群的丰度较高。
以长跑为基础的体力活动导致了科氏菌家族的显著增加。值得注意的是,这一细菌家族与其他细菌家族一起参与将几乎不被吸收的膳食多酚转化为生物可利用和生物活性衍生物,以及胆盐和类固醇的代谢,特别是类固醇醛固酮18葡萄糖醛酸苷。醛固酮的这种代谢物发挥着许多重要的功能,如细胞信号、燃料和能量储存以及膜的完整性和稳定性。在运动期间和运动后,大量的乳酸被释放到血液中。特别是,乳酸在耐力表现中有着重要的作用,因为它被用作多种器官和组织的燃料。这些器官和组织越多地“学习”使用乳酸作为底物,性能就越好。系统性乳酸可以穿过肠道屏障进入管腔,然后可以被Veillonella属转化为丙酸。这些作者最近报道了肠道微生物群中维氏菌丰度的增加及其甲基丙二酰辅酶A途径在运动后过度表达;在小鼠中,接种静脉内拉可以改善跑步机的性能,而通过结肠内注射丙酸也可以改善跑步机的性能。这些研究表明,肠道微生物群对短链脂肪酸产生的调节会影响运动期间的能量代谢,从而有助于运动诱导的适应。这些微生物发酵产物也可以作为肝脏和肌肉细胞的能量来源,通过维持血糖水平来提高耐力。
同样重要的是要强调,随着时间的推移,人类肠道微生物群组成保持相对稳定,表现出抗干扰能力,或在刺激停止后完全或部分恢复到先前的组成。抗干扰能力意味着运动和饮食习惯的积极变化,旨在诱导对微生物组群的积极影响,需要保持很长一段时间才能有效。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-1 19:27
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社